电化学选择题专项练习19题--含答案.doc

电化学选择题专项练习1.电解NO制备NH4NO3的工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需要补充物质M。下列有关分析或说法中正确的是（ ） Aa应接直流电源的正极 B阳极的电极反应式：NO+5e+6H+NH4+H2O C电路中通过5mol电子时，理论上最可处理22.4L标况下的NO D补充的物质M是NH32.电Fenton法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术，其反应原理如图所示。其中电解产生的H2O2与Fe2+发生Fenton反应：H2O2+Fe2+=Fe3+ OHOH，生成的羟基自由基 (OH)能氧化降解有机污染物。下列说法中正确的是 A电源的X极为正极，Y极为负极 B阴极的电极反应式为Fe2+e=Fe3+ C阳极的电极反应式为H2Oe=H+OH D每消耗1 mol O2，整个电解池中理论上可产生2molOH3.将反应5IO3+I+6H+3I2+3H2O设计成如图所示的原电池开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流计指针发生转，一段时间后，电流计指针回到零，再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液，电流计指针再次发生偏转下列判断不正确的是（） A开始加入少量浓硫酸时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B开始加入少量浓硫酸时，同时在甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，只有乙烧杯中溶液变蓝 C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D两次电流计指针偏转方向相反4.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小,无需气体存储装置等优点。一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是 A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极 B.负极发生的电极反应式为N2H4 + 4OH- - 4e - =N2+4H2O C.该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料,以提高电极反应物质 在电极表面的吸附量,并使它们与电解质溶液充分接触 D.该燃料电池持续放电时,K+从负极向正极迁移,因而离子交换膜需选用阳离子交换膜 5.最近有研究人员利用隔膜电解法处理高浓度的乙醛废水乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸实验室以一定浓度的乙醛Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示下列说法不正确的是（） A电解过程中，阴极附近的乙醛被氧化 B阳极反应CH3CHO2e+H2OCH3COOH+2H+ C若以CH4空气燃料电池为直流电源，燃料电池的b极应通入CH4 D现处理含1mol乙醛的废水，至少需转移2mol电子6.以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，通过电解原理来降解酸性废水中的NO3,下列说法错误的是 A该新型电池工作时，负极的电极反应式是Al4OH-3e=AlO22H2O B为增强溶液的导电性，I区水中可加入少量Na2SO4 CA为电源正极,H从区移向区 D阴极反应式为：2NO36H2O10e=N212OH7.最近中美研究人员发明了一种可快速充放电的铝离子电池，该电池电解质为离子液体AlCl3/EMIMCl，放电时有关离子转化如图所示下列说法正确的是（） A充电时，阴极发生：4Al2Cl7+3eAl+7AlCl4 B充电时，泡沫石墨极与外电源的负极相连 C放电时，负极发生：2AlCl4eAl2Cl7+Cl D放电时，电路中每流过3mol电子，正极减少27g8.用NO生产硝酸，可以有效消除污染，其原理如图所示下列说法正确的是（） Aa极是该电极的正极 B电流由a极经导线流向b极 Ca极的电极反应式为NO3e+2H2ONO3+4H+ D若消耗2.24L（标准状况下）氧气，则会有0.4 molH+ 通过质子交换膜进入a极区9.据报道，以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2做原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C正极材料采用MnO2，可用做空军通信卫星电源，其工作原理如图所示下列说法中错误的是（） A电池放电时Na+从a极区移向b极区 B电极b采用Mn O2，Mn O2既做电极材料又有催化作用 C该电池的负极反应为BH4-+8OH一8eBO2-+6H2O D每消耗3molH2O2，转移的电子为3mol10.普通锌锰干电池的简图（如图所示），它是用锌皮制成的锌筒作电极兼做容器，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；该电池工作时的总反应为：Zn+2NH4+2MnO2=Zn（NH3）22+Mn2O3+H2O关于锌锰干电池的下列说法中正确的是（） A当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原 B电池正极的电极反应式为：2MnO2+2NH4+2eMn2O3+2NH3+H2O C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小6.5g11.硼氢化钠（NaBH4）和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图下列说法正确的是（） A电极a为正极，b为负极 B放电时，Na+从b极区移向a极区 C电极b上发生的电极反应为H2O2+2e2OH D每生成1 mol BO2转移6 mol电子12.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和C3H8O下列说法错误的是（） A该装置将光能和电能转化为化学能 B该装置工作时，H+从a极区向b极区迁移 C每还原44 g CO2，理论上可生成33.6L O2 Db电极的反应为：3CO2+18H+18eC3H8O+5H2O13.瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害,一种瓦斯分析仪(如图甲)在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定值时,其传感器就可以显示。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如图乙所示,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是 A.瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b流向电极a B.电极b是正极,O2-由电极a流向电极b C.电极a的反应式为CH4+4O2-8e-CO2+2H2O D.当固体电解质中有1 mol O2-通过时,电子转移4 mol14.工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示下列说法不正确的是（） 已知：Ni2+在弱酸性溶液中发生水解 氧化性： Ni2+（高浓度）H+Ni2+（低浓度） A碳棒上发生的电极反应：4OH4eO2+2H2O B电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少 C为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH D若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并， 则电解反应总方程式发生改变15.有关如图装置的说法中正确的是（） A氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应 B乙池中电极反应式为NO3+4H+eNO2+2H2O C当铜棒质量减少6.4g时，甲池溶液质量增加6.4g D当铜棒质量减少6.4g时，向乙池密封管中通入标准状况下1.12L O2，将使气体全部溶于水16.交通运输部在南海华阳礁举行华阳灯塔和赤灯塔竣工发光仪式，宣布两座大型多功能灯塔正式发光并投入使用。灯塔可用镁海水电池提供能源，其装置如图所示。下列有关海水电池的说法正确的是（ ） AX可为铁、铜、石墨等电极 B每转移2 mol电子，2mol H+由交换膜左侧向右侧迁移 C正极的电极反应式为H2O22e-2H+2H2O D该电池能将化学能全部转化成电能17.最近有研究人员发现了一种处理高浓度乙醛废水的新方法隔膜电解法，乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸实验室以一定浓度的乙醛Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示下列说法不正确的是（） A若以CH4空气燃料电池为直流电源，燃料电池的a极应通入空气 B阳极反应CH3CHO2e+H2OCH3COOH+2H+ C电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量增大 D电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外， 均产生了无色气体，则阳极产生的是O218.近年来科学家正在研制一种高容量、低成本锂铜空气燃料电池该电池通过一种复杂的铜腐蚀现象产生电力，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li+2OH，下列说法不正确的是（） A放电时，电子通过固体电解质向Cu极移动 B通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O C放电时，正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e=2Cu+2OH D整个反应过程中，铜相当于催化剂19. 双隔膜电解池的结构示意简图如图所示，利用该装置可以电解硫酸钠溶液以制取硫酸和氢氧化钠，并得到氢气和氧气对该装置及其原理判断正确的是（） Aa气体为氢气，b气体为氧气BA溶液为氢氧化钠，B溶液为硫酸Cc隔膜为阳离子交换膜、d隔膜为阴离子交换膜D该电解反应的总方程式可以表示为：2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2+2H2 试卷答案1.D试题分析：A、a电极上NONH4，化合价降低，得电子，因此a连接电源的负极，作阴极，故错误；B、b 电极为为阳极，反应式为NO2H2O3e=NO34H， 故错误；C、阴极反应式为NO6H5e=NH4H2O，总电极反应式为：8NO7H2O=3NH4NO32HNO3，转移5mol电子，消耗NO的物质的量为8/3mol，NO的体积为822.4/3L，故错误；D、根据电极总反应式，多了硝酸，因此需要通入NH3，故正确。2.C试题分析：A由反应原理示意图可知，左边电极Fe3+和O2得电子，则可知左边电极为阴极，所以电源的3.B【考点】原电池和电解池的工作原理【分析】开始加入少量浓硫酸时，乙中I失电子生成I2，则乙为负极，甲中IO3得电子生成I2，则甲为正极，所以加入淀粉溶液，两个烧杯中均变蓝色；电子从负极流向正极，即从乙经导线流向甲；再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液，则甲I2中失电子生成IO3，甲为负极，乙为正极【解答】解：A、开始加入少量浓硫酸时，乙中I失电子生成I2，则乙中石墨电极上发生氧化反应，故A正确；B、乙中I失电子发生氧化反应生成I2，甲中IO3得电子发生还原反应生成I2，则加入淀粉溶液，两个烧杯中均变蓝色，故B错误；C、该反应为可逆反应，当反应达到平衡状态时，各物质的浓度不再改变，则没有电流通过电流计，所以电流计读数为零；故C正确；D、开始加入少量浓硫酸时，乙中I失电子生成I2，则乙为负极，甲中IO3得电子生成I2，则甲为正极，再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液，则甲I2中失电子生成IO3，甲为负极，乙为正极，两次电极的正负极相反，则两次电流计指针偏转方向相反，故D正确故选B4.D燃料电池的负极为燃料,正极为氧化剂(如氧气等),左侧电极为负极,电子由该电极流出,电流方向与电子流向相反,A项正确;负极上肼(N2H4)发生氧化反应,结合电解质为KOH溶液,故电极反应式为 N2H4 + 4OH- - 4e - =N2+4H2O,B项正确;多孔导电材料表面积大,可以提高电极反应物质在电极表面的吸附量,且与KOH溶液接触面积较大,C项正确;该燃料电池持续放电时,OH-从正极向负极迁移,因而离子交换膜要选用阴离子交换膜,D项错误。 5.A【考点】电解原理【分析】A电解池阴极上发生的还原反应；B电解池阳极发生氧化反应，乙醛在阳极上失去电子生成乙酸；Ca为正极，b为负极，负极发生氧化反应，通入甲烷；D.1mol乙醛转化为乙醇或者转化为乙酸，转移2mol电子【解答】解：A电解过程中，阴极附近的乙醛被还原，故A错误；B电解池阳极发生氧化反应，乙醛在阳极上失去电子生成乙酸，电极反应式为：CH3CHO2e+H2OCH3COOH+2H+，故B正确；C连接电解池阴极的是原电池负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，a为正极，b为负极，燃料电池的a极应通入空气，故C正确；D.1mol乙醛转化为乙醇或者转化为乙酸，转移2mol电子，故D正确；故选A6.DA项，该新型电池放电时，关键判断Al的氧化产物。由于NaOH溶液的存在，Al被氧化生成NaAlO2而不是Al(OH)3，故为A1+4OH3e=AlO22H2O正确；B项，由于在工区是OH放电，所以为增强溶液的导电性，I区水中可加入少量Na2 SO4固体，正确；C项，A为电源正极，当电解时，在阳极区发生反应：2H2O4e=4HO2H+从区移向区，正确；D项，阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为2NO312H10e=N26H2O，故D错误。7.A【考点】原电池和电解池的工作原理【分析】放电时铝为负极，被氧化生成Al2Cl7，负极反应：方程式为Al+7AlCl43e4Al2Cl7，其逆过程就是充电时的阴极反应4Al2Cl7+3e=Al+7AlCl4；正极反应为3CnAlCl4+3e=3Cn+3AlCl4，其逆过程就是充电时的阳极反应：Cn+AlCl4eCnAlCl4，以此解答该题【解答】解：A充电时，Al2Cl7在阴极得电子发生还原反应，即阴极发生：4Al2Cl7+3e=Al+7AlCl4，故A正确；B充电时正极与外接电源的正极相连，则泡沫石墨极与外电源的正极相连，故B错误；C放电时，铝是活泼的金属铝是负极，铝发生氧化反应生成铝离子，铝离子与AlCl4结合生成Al2Cl7，所以电极反应式为：Al3e+7AlCl44Al2Cl7，故C错误；D放电时，正极上AlCl4进入溶液，负极上Al失电子，则电路中每流过3mol电子，负极减少27g，故D错误；故选A8.C【考点】化学电源新型电池【分析】用NO生产硝酸，其原理：在正极上市氧气得电子的还原反应O2+4e+4H+=2H2O，在负极上是NO失电子的氧化反应NO3e+2H2ONO3+4H+，电子从负极流向正极，电流从正极流向负极，根据原电池的工作原理进行回答即可【解答】解：用NO生产硝酸，其原理：在正极上市氧气得电子的还原反应O2+4e+4H+=2H2O，在负极上是NO失电子的氧化反应NO3e+2H2ONO3+4H+，A、a极上是NO失电子的氧化反应NO3e+2H2ONO3+4H+，是该电极的负极，故A错误；B、电流从正极流向负极，a是负极，b是正极，电流由b极经导线流向a极，故B错误；C、a极上是NO失电子的氧化反应NO3e+2H2ONO3+4H+，故C正确；D、正极上市氧气得电子的还原反应O2+4e+4H+=2H2O，若消耗2.24L即0.1mol（标准状况下）氧气，则转移单子是0.4mol，会有0.4 molH+通过质子交换膜进入b极区，阳离子移向正极，故D错误故选C9.D【考点】原电池和电解池的工作原理【分析】以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，电解质溶液呈碱性，由工作原理装置图可知，负极发生氧化反应，电极反应式为BH4+8OH8e=BO2+6H2O，正极H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH，电极反应式为H2O2+2e=2OH，结合原电池的工作原理和解答该题【解答】解：A原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则Na+从a极区移向b极区，故A正确；B电极b采用MnO2为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH，MnO2既作电极材料又有催化作用，故B正确；C负极发生氧化反应生成BO2，电极反应式为BH4+8OH8e=BO2+6H2O，故C正确；D正极电极反应式为H2O2+2e=2OH，每消耗3molH2O2，转移的电子为6mol，故D错误；故选D10.B【考点】原电池和电解池的工作原理【分析】A、一次电池不能重复使用，二次电池能重复使用B、原电池正极上得电子发生还原反应C、原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极D、根据锌和转移电子之间的关系式计算【解答】解：A、一次电池不能重复使用，二次电池能重复使用，干电池是一次电池，所以当该电池电压逐渐下降后，不能利用电解原理能重新充电复原，故A错误B、该原电池放电时，正极上二氧化锰得电子发生还原反应，电极反应式为：2MnO2+2NH4+2eMn2O3+2NH3+H2O，故B正确C、原电池工作时，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，故C错误D、Zn+2NH4+2MnO2=Zn（NH3）22+Mn2O3+H2O 转移电子65g 2mol3，25g 0.1mol所以外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小3.25g，故D错误故选B11.C【考点】原电池和电解池的工作原理【分析】以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，电解质溶液呈碱性，由工作原理装置图可知，负极发生氧化反应，电极反应式为BH4+8OH8e=BO2+6H2O，正极H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH，电极反应式为H2O2+2e=2OH，a为正极，b为负极，结合原电池的工作原理和解答该题【解答】解：A正极材料采用MnO2，电极b为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH，a为负极，故A错误；B原电池工作时，阳离子向正极移动，则Na+从a极区移向b极区，故B错误；Cb为正极，电极反应式为H2O2+2e=2OH，故C正确；D根据电极反应式BH4+8OH8e=BO2+6H2O，每生成1 mol BO2转移8mol电子，故D错误；故选C12.C【考点】化学电源新型电池；原电池和电解池的工作原理【分析】A、该装置是电解装置，据此判断能量转化形式；B、与电源正极相连的是电解池的阳极，负极相连的是电解池的阴极，a与电源正极相连，所以a是阳极，而电解池中氢离子向阴极移动；C、电池总的方程式为：6CO2+8H2O2C3H8O+9O2，即生成9mol的氧气，阴极有6mol的二氧化碳被还原，由此分析解答；D、与电源负极相连的是阴极，发生还原反应【解答】解：A、该电解装置是将光能和电能转化为化学能的装置，故A正确；B、a与电源正极相连，所以a是阳极，而电解池中氢离子向阴极移动，所以H+从阳极a极区向阴极b极区迁移，故B正确；C、电池总的方程式为：6CO2+8H2O 2C3H8O+9O2，即生成9mol的氧气，阴极有6mol的二氧化碳被还原，也就是1mol的氧气，阴极有2/3mol的二氧化碳被还原，每还原44g即1molCO2，理论上可生成O2是1，5mol，标况下的体积是33.6L，故C错误；D、b与电源的负极相接，b是阴极，所以发生还原反应3CO2+18H+18eC3H8O+5H2O，故D正确；故选C13.C电子不能在电池内电路中流动,只能在外电路中流动,A错;电极b上氧气得电子,生成O2-,而电极a需要O2-作为反应物,故O2-由正极(电极b)流向负极(电极a),B错;电极a为负极,电极反应式为CH4+4O2-8e-CO2 +2H2O,C正确;1 mol O2得4 mol电子生成2 mol O2-,故当固体电解质中有1 mol O2-通过时,电子转移2 mol,D错。14.B【考点】电解原理【分析】A、由图分析可知，碳棒与电源正极相连是电解池的阳极，电极反应4OH4e=2H2O+O2；B、镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极，电极反应Ni2+2e=Ni电解过程中为平衡A、C中的电荷，A中的Na+和C中的Cl分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中，这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大；C、又因Ni2+在弱酸性溶液中易发生水解；氧化性：Ni2+（高浓度）H+Ni2+（低浓度），为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH；D、若将图中阳离子膜去掉，由于放电顺序ClOH，则Cl移向阳极放电：2Cl2e=Cl2，电解反应总方程式会发生改变【解答】解：A、由图知，碳棒与电源正极相连是电解池的阳极，电极反应4OH4e=2H2O+O2，故A正确；B、镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极，电极反应Ni2+2e=Ni电解过程中为平衡A、C中的电荷，A中的Na+和C中的Cl分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中，这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，故B错误；C、因Ni2+在弱酸性溶液中易发生水解；氧化性：Ni2+（高浓度）H+Ni2+（低浓度），为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH，故C正确；D、若将图中阳离子膜去掉，由于放电顺序ClOH，则Cl移向阳极放电：2Cl2e=Cl2，电解反应总方程式会发生改变，故D正确；故选B【点评】本题考查了电解池原理的分析判断，主要是电解反应，电解产物判断，电解过程中溶液酸碱性的分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等15.D【分析】由于铜可与浓硝酸发生自发进行的氧化还原反应，则可形成原电池反应，形成原电池时，铜为负极，被氧化，电极方程式为Cue=Cu2+，正极可为石墨，发生还原反应，硝酸得电子被还原生成二氧化氮，电极方程式为NO3+2H+eNO2+H2O，以此解答该题【解答】解：A形成原电池反应时，氧化剂和还原剂不接触，故A错误；B电荷不守恒，应为NO3+2H+eNO2+H2O，故B错误；C由于盐桥中阴离子向负极移动，则当铜棒质量减少6.4g时，甲池溶液质量增加大于6.4g，故C错误；D当铜棒质量减少6.4g时，n（Cu）=0.1mol，则转移电子0.2mol，由NO3+2H+eNO2+H2O可知，生成n（NO2）=0.2mol，由4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知，使气体全部溶于水，应需要0.05molO2，即1.12L，故D正确故选D【点评】本题考查较原电池知识，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，难度不大，注意把握原电池的工作原理16.CA项，X与稀硫酸直接接触，若X为铁，在铁表面发生氧化还原反应，错误；B项，镁为负极，负极的电极反应式为Mg2e-Mg2+放电过程中，Mg2+由交换膜右侧向左侧迁移，最终镁极变轻，交换膜左侧生成，错误；C项，双氧水在正极上发生还原反应，正确；D项，任何电池的能量转化率小于100%，错误。17.C【考点】电解原理【专题】电化学专题【分析】Aa为正极，b为负极，负极发生氧化反应，通入甲烷；B阳极上发生燃料失电子的氧化反应，遵循质量守恒；C钠离子和硫酸根离子不参与电极反应，物质的量不变；D阳极发生4OH4eO2+2H2O、CH3CHO2e+H2O=CH3COOH+2H+，阴极发生4H+4e=2H2、CH3CHO+2e+2H2OCH3CH2OH+2OH【解答】解：A连接电解池阴极的是原电池负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，a为正极，b为负极，燃料电池的a极应通入空气，故A正确；B质量不守恒，阳极上的反应为CH3CHO2e+H2O=CH3COOH+2H+，故B正确；C钠离子和硫酸根离子不参与电极反应，物质的量不变，故C错误；D阳极发生4OH4eO2+2H2O、CH3CHO2e+H2O=CH3COOH+2H+，阴极发生4H+4e=2H2、CH3CHO+2